화석 연료 101: 알아야 할 모든 것

May 14, 2023

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빠른 주요 사실

화석연료는 말 그대로 화석에서 나오는 연료이다. 수천만 년 전에 식물은 태양으로부터 에너지를 가져와 광합성을 통해 이산화탄소와 물을 탄소와 수소로 바꾸는 데 사용했습니다. 동물은 그 식물을 먹고 같은 성분을 몸에 저장했습니다. 시간이 지남에 따라 고대 생명체는 죽어 땅 속으로 가라앉았고, 그곳에서 열과 압력으로 인해 처음에는 이탄이나 케로겐으로 변한 다음 화석 연료로 변했습니다. 대부분의 기존 화석 연료 매장지는 5억4천만년에서 6천5백만년 전에 처음 형성되었습니다.

지하나 수중에서 추출한 화석 연료는 연소 시 매우 강력한 에너지원이 됩니다. 그들은 산업과 운송에 연료를 공급하고 전기를 생산하는 데 사용됩니다. 또한, 플라스틱을 구성하는 화학물질과 살충제를 포함한 많은 화학물질이 화석 연료에서 파생됩니다. 현재 화석 연료는 여전히 전 세계 에너지 믹스의 80% 이상을 차지하고 있지만 기후 위기를 초래하는 온실가스 배출의 약 3/4을 담당하고 있습니다. 그렇기 때문에 글로벌 에너지 시스템을 화석 연료에서 벗어나는 것이 시급한 과제입니다.

화석 연료에는 석탄, 원유 또는 석유, 천연 가스의 세 가지 주요 유형이 있습니다.

석탄은 탄화라는 과정을 통해 가열되고 가압된 화석화된 식물에서 나옵니다. 석탄은 일반적으로 세계 여러 지역에서 연료로 연소되는 썩어가는 식물로 만들어진 물질인 이탄으로 수명을 시작합니다. 이탄을 더욱 가열하고 압력을 가하면 석탄이 됩니다. 1피트의 석탄은 10피트의 식물 물질에서 나오며, 각 석탄 조각 중량의 50% 이상이 압축된 식물 물질이어야 합니다. 석탄은 일반적으로 길이가 최대 920마일, 두께가 90피트에 달하는 "이층" 또는 "층"의 퇴적암에서 발견됩니다.

석탄은 탄화 기간과 연소에 필요한 에너지 양에 따라 네 가지 유형 또는 등급으로 분류됩니다. 말하자면, 요리하는 데 더 많은 시간이 소요될수록 석탄의 품질이 높아집니다. 고품질 석탄은 또한 더 단단하고 지하 깊은 곳에서 발견됩니다. 가장 낮은 등급부터 가장 높은 등급까지 네 가지 유형의 석탄은 갈탄, 아역청탄, 역청탄, 무연탄입니다.

석탄은 일반적으로 지표면 또는 지하 광산을 통해 채굴을 통해 추출됩니다. 노천 채굴은 수집할 수 있도록 깊이가 200피트 미만인 석탄 매장지 위에 모든 흙과 식물을 삽으로 퍼내는 것을 의미합니다. 지하 채굴은 광부들이 수갱을 통해 지하로 이동하여 최대 1,000피트 깊이의 석탄 매장지에 접근한 다음 기계를 사용하여 석탄을 표면으로 가져와야 함을 의미합니다. 노천 채굴은 지하 채굴에 비해 가격이 저렴하고 환경에 더 해롭기 때문에 작업자에게 더 위험합니다.

석탄은 연료로 직접 연소되거나 석탄 화력 발전소에서 전기를 생산하는 데 사용될 수 있으며, 이는 미국에서 석탄을 사용하는 주요 방식입니다. 철강 제조를 포함한 다양한 산업 공정에도 사용됩니다. 석탄은 가장 저렴한 화석 연료이며 현재 전 세계 전력의 약 3분의 1을 공급하는 세계 최고의 전력 생산원입니다. 그러나 대기 중으로 방출하는 이산화탄소의 양(전 세계적으로 가장 큰 단일 이산화탄소 배출원이기도 함)과 수은과 같은 기타 대기 오염 물질의 측면에서 볼 때 이는 가장 오염이 심한 화석 연료이기도 합니다. 납, 이산화황, 질소 산화물 및 연소 시 방출되는 입자상 물질.

원유와 석유는 시간, 열, 압력에 의해 탄화수소 또는 수소와 탄소 화합물로 변하는 부패하는 플랑크톤 퇴적물로 형성된 액체 화석 연료의 두 가지 이름입니다. 외관상 일반적으로 검은색 또는 짙은 갈색이지만 노란색, 빨간색, 황갈색 또는 녹색 색조를 가질 수도 있습니다. 퇴적분지라고 불리는 고대 바다의 건조한 분지에서 발견됩니다. 이곳은 고대 플랑크톤이 정착하여 처음에는 케로겐, 셰일 암석 또는 오일 셰일이라는 물질을 형성한 곳입니다. 촉매 발생이라는 과정을 통해 더 가열하고 가압하면 케로겐은 원유나 천연 가스가 됩니다. 시간이 지남에 따라 원유는 불투수성 암석에 의해 막혀 저장소에 정착할 때까지 압력이 낮은 곳으로 위로 스며드는 경향이 있습니다. 오늘날에는 해저 밑이나 지하에서 발견할 수 있지만 때로는 연못이나 타르 구덩이에서 표면으로 올라오는 경우도 있습니다.